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研究生:孫安池
研究生(外文):SUN,AN-CHI
論文名稱:具影像辨識功能之機械手臂設計
論文名稱(外文):Robotic Arm Design and Implementation Based on Image Recognition
指導教授:欉振萬
指導教授(外文):TSUNG,CHEN-WAN
口試委員:欉振萬池慶龍余兆棠
口試委員(外文):TSUNG,CHEN-WANCHI,CHING-LONGYU,CHAO-TANG
口試日期:2020-07-08
學位類別:碩士
校院名稱:樹德科技大學
系所名稱:電腦與通訊系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:49
中文關鍵詞:樹莓派影像辨識PythonOpencv機械手臂
外文關鍵詞:Raspberry PiImage recognitionPythonOpencvRobotic arm
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近年來,電腦視覺是相當熱門的研究領域。透過電腦視覺可以協助系統辨識物體並且將此一資訊提供給機器完成指定的工作。因次電腦視覺被應用至許多的領域,例如緊急救援、製造業等。然而,如何去結合電腦視覺與機器,如指揮機器手臂完成工作是目前相當重要的課題。本論文整合樹莓派的Camera V2和跨平台的電腦視覺庫Open CV來辨識物體的大小與形狀,然後再利用辨識結果讓機器手臂執行選取物件之動作,在本論文的實驗結果中,本論文所提出之架構可成功地辨識物件並且完成夾取動作。
In recent years, computer vision is one of the most attractive topics. It can help machines identify the object and request machines to finish works. It can be applied to many fields, such as emergency rescue, manufacture, etc.. However, how to combine the computer vision and machine, such as robotic arm to finish a job is an important issue. In this thesis, we utilized Raspberry Pi Camera V2 and Opencv to identify the shape, size and position of the object. Then the robotic arm according to the information of computer vision to take the object. In the experiment result, the implemented system can successfully take the object in every experiment.
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
一、緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文章架構 2
二、 文獻探討 3
2.1影像辨識應用探討 3
三、 研究過程 5
3.1機器視覺 5
3.2系統架構 7
3.3硬體設備介紹 8
3.3.1 Raspberry Pi 3B+ 8
3.3.2 Pi Camera V2 10
3.3.3 機械手臂設計 12
3.3.4 伺服馬達 16
3.3.5 馬達驅動器 17
3.4 使用軟體介紹 18
3.4.1 Raspbian 18
3.4.2 Opencv 18
3.4.3 Python 18
3.5影像辨識 19
3.5.1 影像處理技術 20
3.5.2 影像辨識技術 24
3.6機械手臂動作流程 29
3.7人機介面 30
四、 研究結果 31
4.1 影像辨識結合機械手臂之部署 31
4.2 影像辨識參數設定 32
4.3 影像辨識測試失敗實驗 33
4.4 影像辨識測試 35
4.5 影像辨識與機械手臂系統整合測試 36
五、 結論 38
參考文獻 39


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[2]陳顯宗,物聯網與影像辨識技術之整合應用-以智慧水族箱為例,靜宜大學資訊管理系,碩士論文,民國108年。
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[5]工業4.0(https://topic.cw.com.tw/2016industry4.0/article.html)。
[6]機器視覺(https://benevo.pixnet.net/blog/post/67224399)。
[7]Raspberry Pi(https://www.raspberrypi.com.tw/)。
[8]Pi Camera V2(https://ricelee.com/product/camera-module-v2)。
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[12]魏毅倫,蝴蝶蘭組培苗挾持機構之研製,國立中興大學生物產業機電工程學系,碩士論文,民國93年。
[13]機械手臂3D列印圖(https://www.thingiverse.com/thing:1015238)。
[14]sg90伺服馬達(https://reurl.cc/X6MeoE)。
[15]Raspbian(https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/)。
[16]OpenCV(https://opencv.org/)。
[17]Python(https://www.python.org/)。
[18]P. Ganesan and V. Rajini, “Assessment of satellite image segmentation in RGB and HSV color space using image quality measures,” International Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), 2014, pp.1-5.
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